Glucosio-6-fosfato deidrogenasi
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1.1.1.49
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La glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD) è l'enzima che catalizza la prima reazione della via dei pentoso fosfati:
Tale reazione è la prima della fase detta ossidativa, che ha lo scopo di trasformare uno zucchero aldoso a sei atomi di carbonio (con un gruppo fosfato al carbonio 6) in uno zucchero pentoso (con un fosfato al carbonio 5), il ribosio-5-fosfato, a partire dal quale viene sintetizzato il fosforibosilpirofosfato (PRPP), necessario per la biosintesi dei nucleotidi purinici e pirimidinici.
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[modifica] Funzionamento
La G6PD, nella prima tappa della via, catalizza la deidrogenazione del glucosio-6-fosfato a 6-fosfogluconolattone, utilizzando come cofattore una molecola di NADP+ (Nicotinammide Adenin Dinucleotide Fosfato) che preleva gli equivalenti riducenti dal carbonio 1 del glucosio-6-fosfato. Dunque in questa reazione si genera NADPH + H+, il quale è un riducente importantissimo in processi anabolici quali la biosintesi degli acidi grassi e del colesterolo, ma anche come cofattore di enzimi che catalizzano la detossificazione di specie reattive perossidanti come il perossido di idrogeno (H2O2). Il NADPH, infatti, è coenzima della catalasi, enzima che detossifica il perossido di idrogeno ad acqua e ossigeno molecolare, ma ha anche un altro essenziale ruolo. La detossificazione del perossido di idrogeno ad acqua può infatti essere catalizzata da un altro enzima, detto glutatione perossidasi, in cui il glutatione ossida l'acqua ossigenata riducendosi; per rigenerare enzima attivo dopo ogni reazione di detossificazione, il glutatione della perossidasi deve essere di nuovo ridotto, e questo compito è assolto dal NADPH il quale cede i propri equivalenti riducenti al glutatione riducendolo.
In specifici casi, la G6PD è in grado di agire con una velocità di reazione molto ridotta anche sul β-D-glucosio o su altri zuccheri. In determinate condizioni, è anche in grado di ridurre il NAD+ invece che il NADP+.
[modifica] Carenza
In caso di carenza genetica di G6PD, condizione nota come favismo, la prima reazione della via del pentosio fosfato non è svolta efficientemente, per cui si crea una carenza di NADPH. Da ciò deriva l'impossibilità di riportare ogni volta il glutatione della perossidasi in forma ridotta, cosicché diventa difficile la detossificazione di specie reattive perossidanti come l'acqua ossigenata ed altri radicali derivanti da farmaci (antimalarici, sulfamidici) o anche da un agente tossico contenuto nelle fave, la divicina. In caso di contatto con questi tossici, i soggetti fabici, vengono esposti ad altissimo stress ossidativo, a cui vanno particolarmente soggette le membrane cellulari. Il danno maggiore è subito dagli eritrociti, i quali vanno incontro a lisi, con liberazione di emoglobina in circolo e conseguente possibilità di ittero: si ha una crisi emolitica. Per questo è importante che persone affette da favismo non vengano mai a contatto, né diretto né indiretto, con fave fresche, ed anche che non gli vengano somministrati determinati farmaci; nel caso ciò succedesse, la crisi emolitica scatenata potrebbe in breve condurre a morte.
[modifica] Le varianti alleliche
La carenza da G6PD è classificata fenotipicamente su base percentuale di attività enzimatica: questa eterogeneità clinica ha un fondamento su base genetica in quanto mutazioni differenti stanno alla base di questa differente manifestazione del tratto.
- G6PD B rappresenta l'allele selvatico del gene.
- G6PD A+ è data da una transizione A>G che causa la sostituzione di una asparagina con acido aspartico che si localizza a 142 posizioni aminoacidiche dalla terminazione N dell'enzima.
- G6PD A-
[modifica] Bibliografia
- Engel, H.J., Domschke, W., Alberti, M. and Domagk, G.F. Protein structure and enzymatic activity. II. Purification and properties of a crystalline glucose-6-phosphate dehydrogenase from Candida utilis. Biochim. Biophys. Acta 191 (1969) 509–516. Entrez PubMed 5363983
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